EP4687157A1 - Haftmagnet zur magnetischen aufnahme eines werkstücks - Google Patents

Haftmagnet zur magnetischen aufnahme eines werkstücks

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EP4687157A1
EP4687157A1 EP24191865.5A EP24191865A EP4687157A1 EP 4687157 A1 EP4687157 A1 EP 4687157A1 EP 24191865 A EP24191865 A EP 24191865A EP 4687157 A1 EP4687157 A1 EP 4687157A1
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EP
European Patent Office
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magnet
outer pole
cavity
pole body
permanent magnet
Prior art date
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Pending
Application number
EP24191865.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jannik Menze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keb Automation KG
Original Assignee
Keb Automation KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Keb Automation KG filed Critical Keb Automation KG
Priority to EP24191865.5A priority Critical patent/EP4687157A1/de
Publication of EP4687157A1 publication Critical patent/EP4687157A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638—Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
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    • H01F7/081—Magnetic constructions
    • H01F2007/086—Structural details of the armature

Definitions

  • the invention relates to a holding magnet for magnetically holding a workpiece, comprising an electromagnet and a permanent magnet, wherein the electromagnet has a magnet housing and a coil, wherein the magnet housing at least partially encloses the coil and wherein the magnet housing has a first, inner pole body and a second, outer pole body, and further comprising an inner pole surface body and/or an outer pole surface body.
  • Permanent magnet excited, electrically switchable holding magnets also known as permanent electro-holding magnets
  • permanent electro-holding magnets are part of the generally known state of the art and have a wide range of applications, for example for the assembly of machine tools, as an assembly aid in mechanical and plant engineering, in construction and in recycling companies.
  • FIG. 2006/037765 A1 A generic holding magnet with an electromagnet comprising a magnet housing and a coil contained therein.
  • the magnet housing consists of an outer ring body, providing an outer pole, and an inner ring body, providing an inner pole.
  • An annular permanent magnet is mounted on a unit called the pole core.
  • the permanent magnet and electromagnet interact with a plate called the armature plate.
  • the permanent magnet generates the holding force, while the electromagnet generates a counter-field to release the armature plate from the holding magnet when required.
  • the object of the present invention is to provide a holding magnet which is further developed in terms of design in such a way that a compact design is made possible while simultaneously low manufacturing costs.
  • the invention proposes a holding magnet of the type mentioned above, which is characterized in that the inner pole surface body has at least one cavity and/or the outer pole surface body has at least one It has a cavity.
  • the basic idea of the invention is to increase the efficiency of magnetic field generation by the holding magnet, in particular by the at least one permanent magnet and the magnetic coil, through an advantageous design of the pole body geometry. This allows for a reduction in manufacturing costs and a more compact design.
  • the pole surface bodies are designed, in the context of the cavity they provide, such that magnetic saturation is achieved.
  • saturation means a saturation that is sufficiently high with regard to the intended use of the holding magnet, preferably more than 90%, more preferably more than 95%, and most preferably more than 98%. This saturation occurs in the area of the cavity provided according to the invention. In the context of the invention, this means saturation that is formed at the edge of the cavity, i.e., not within the cavity, but in its immediate vicinity.
  • the cavity provided according to the invention there is an increase in saturation in the area of the cavity, which leads to an increase in saturation also with regard to the entire surface provided by the respective pole surface body.
  • the aforementioned percentages refer to the total saturation of these surfaces.
  • the holding magnet designed according to the invention can, in principle, interact with any suitable workpiece.
  • the workpiece is designed as an armature plate and, together with the holding magnet, forms an electromagnetic clutch and/or brake.
  • a clutch and/or brake is provided which has a holding magnet according to the invention on the one hand and an interacting armature plate on the other, wherein the armature plate is in operative connection with both the permanent magnet and the electromagnet.
  • the inner pole body and/or the outer pole body provided by the holding magnet are equipped with a cavity on the armature plate side, as described above.
  • the invention being eligible for protection in itself, relates to an electromagnetic brake or clutch comprising an electromagnet, a permanent magnet, and an armature plate cooperating with the electromagnet and the permanent magnet, which is arranged on a hub body in a rotationally fixed but axially displaceable manner, wherein the electromagnet has a magnet housing and a coil received therein, wherein the magnet housing has, on the armature plate side, an outer pole body providing an external pole and an inner pole body providing an internal pole, as well as an inner pole surface body and/or an outer pole surface body, wherein the inner pole surface body has at least one cavity and/or the outer pole surface body has at least one cavity.
  • the holding magnet is designed to magnetically grip a workpiece.
  • the holding magnet is configured to establish a magnetic connection with a workpiece that is at least partially ferromagnetic.
  • the workpiece can then rest against the inner pole body and/or the outer pole body.
  • the holding magnet can be used in a variety of applications, for example, for mounting components in machine tools, as an assembly aid in mechanical and plant engineering, in construction, and in recycling operations.
  • the holding magnet according to the invention can be used to position linear motors or linear drives.
  • the workpiece can also be an armature plate, as described above. In this case, the workpiece, acting as an armature plate, together with the holding magnet, forms a clutch and/or a brake.
  • the at least one permanent magnet can be made of a hard magnetic material.
  • the permanent magnet consists of a neodymium or samarium alloy, in particular a neodymium-iron-boron alloy (NdFeB).
  • Hard magnetic materials in general have the advantage of permanent magnetization.
  • Samarium and neodymium alloys also have the advantage of enabling magnets with particularly strong magnetic fields and low manufacturing costs.
  • a cavity can be a depression on a surface whose longitudinal extent is not significantly greater than its respective extent in the width or depth direction.
  • a cavity can be a bore or a blind hole.
  • the inner pole body, the outer pole body, and the connecting bridge are formed as a single piece, advantages can arise in terms of the manufacturing costs of the holding magnet. Furthermore, this allows for optimal selection of the geometry of the pole bodies and the connector, and in particular, avoids an air gap between the pole bodies and the connecting bridge. This results in a more compact holding magnet.
  • the outer pole body projects towards the workpiece relative to the inner pole body, and that the permanent magnet and the inner pole surface body are arranged on the inner pole body such that the permanent magnet is located between the inner pole body and the inner pole surface body and the workpiece-side surface of the inner pole surface body is in a plane with the workpiece-side surface of the outer pole body, or that the inner pole body projects towards the workpiece relative to the outer pole body, and that the permanent magnet and the outer pole surface body are arranged on the outer pole body such that the permanent magnet is located between the outer pole body and the outer pole surface body and the workpiece-side surface of the outer pole surface body is in a plane with the workpiece-side surface of the inner pole body.
  • workpiece side here refers to the side of the holding magnet that is designed to magnetically grip a workpiece.
  • Protruding in this context can mean that the pole body protruding from the other pole body is located closer to the workpiece when such a workpiece has been gripped by the holding magnet.
  • the holding magnet has a stepped design. This creates a cavity to accommodate the permanent magnet and the pole body. This can result in the advantage of a more compact design of the holding magnet.
  • the at least one cavity is designed as a circular groove, i.e. as a slot.
  • the cavity is designed as an annular groove, it can be incorporated into the pole surface body particularly cost-effectively, thus enabling more economical production of the holding magnet. Since the groove extends uninterrupted across the pole surface body, it can be particularly shallow to achieve the technical effect according to the invention, resulting in advantages regarding the compactness of the holding magnet.
  • the magnetic saturation according to the invention can be generated over the entire surface of the pole body. This can result in advantages regarding the compactness of the holding magnet. If the cavities are arranged concentrically to one another, they can be produced in a single setup when manufactured using a lathe. This allows for cost-effective production of the holding magnet.
  • the inner pole surface body and/or the outer pole surface body has several cavities arranged along one or more interrupted circular paths, preferably that the several cavities are arranged offset from one another along several concentric interrupted circular paths.
  • the cavities are designed as circular arc segments, bores, or blind holes. This makes the cavities particularly easy and therefore cost-effective to produce.
  • An interrupted circular path can be a circular path that is interrupted by parts of the polar surface body that do not have a cavity. Therefore, it is conceivable that the cavities that are part of the interrupted circular path do not assume a circular shape.
  • the at least one permanent magnet is provided by a ring body or several ring bodies, preferably arranged concentrically to each other, wherein the axial dimension of the at least one permanent magnet is smaller than the radial dimension between the inner diameter of the at least one permanent magnet and the outer diameter of the at least one permanent magnet.
  • the flat side of the at least one permanent magnet is arranged parallel to the flat side of the inner pole surface body and/or to the flat side of the outer pole surface body.
  • the flat side of the permanent magnet can be the side of the holding magnet that has no curvature.
  • the permanent magnet and the associated pole body i.e., the pole surface body arranged thereon, can be formed in one piece.
  • the permanent magnet is equipped on the workpiece side with a cavity in the sense already described. In this case, this equipment constitutes the pole surface body.
  • the depth of the at least one cavity is designed such that, in the unenergized state of the coil, magnetic saturation of the remaining material of the inner pole body and/or outer pole body occurs in the region of the respective at least one cavity.
  • This saturation occurs on the side of the cavity, i.e., with respect to the surface of the pole body equipped with the cavity. Saturation takes place particularly at the edge of the cavity, i.e., not within the cavity itself.
  • the entire pole surface is advantageously brought into saturation, depending on the cavity's design in terms of size, depth, and/or geometric shape. It is therefore generally desirable to design the cavity such that the desired saturation is achieved.
  • a saturation of more than 90% is preferred, more preferably more than 95%, and most preferably more than 98%.
  • the depth of the cavity can be defined as the extent of the cavity in a direction perpendicular to the plane in which the holding magnet contacts the workpiece.
  • the depth can be defined as the extent perpendicular to the flat side of the holding magnet.
  • the remaining material in the area of the respective cavity can be that part of the polar surface body which is located along a projection of the cavity in a direction perpendicular to the surface of the polar surface body.
  • the combined depth of both cavities is such that, in the unenergized state of the coil, a magnetic saturation of the remaining material of the inner pole body and/or outer pole body occurs in the area of the respective at least one cavity.
  • the magnet pot as part of the magnet housing, accommodates the coil of the electromagnet in the fully assembled state. This results in a single-piece component that serves both as an enclosure for the coil of the electromagnet and as a housing for the outer and inner pole bodies as well as the connecting bridge.
  • This provides a simplified embodiment that is easy to manufacture and to It is easy to assemble and also allows for saving installation space and therefore material. This enables the holding magnet to be manufactured cost-effectively and compactly.
  • the inner pole body and/or the outer pole body and/or the connecting bridge are formed from a soft magnetic material.
  • a soft magnetic material is one that can be easily magnetized and demagnetized.
  • a soft magnetic material is characterized by low coercivity, high permeability, low remanence, and low magnetic losses.
  • the inner pole body and/or the outer pole body and/or the connecting bridge are made of iron, an iron alloy, ferrite or permalloy.
  • the advantage of these materials lies in their particularly favorable soft magnetic properties, allowing the holding magnet to be manufactured in a particularly compact and inexpensive manner.
  • the at least one permanent magnet is arranged to the coil in such a way that a magnetic field generated by the coil in the energized state of the coil opposes the magnetic field generated by the at least one permanent magnet.
  • constrictions are structurally provided in the magnetic circuit in the area of the pole faces.
  • These constrictions are formed as cavities, for example in the form of depressions, and are located on at least one of the two pole face sides.
  • These cavities can be designed, for example, as circularly arranged teeth, grooves, or spirals.
  • a particular feature of the invention allows the workpiece to be designed as an armature plate and to form an electromagnetically switchable clutch and/or brake together with the holding magnet.
  • the invention therefore further proposes an electromagnetically actuated clutch or brake with a holding magnet and an armature plate interacting with it, wherein the holding magnet comprises an electromagnet and a permanent magnet, wherein the electromagnet comprises a magnet housing and a coil, wherein the magnet housing at least partially encloses the coil, and wherein the magnet housing comprises a first, inner pole body and a second, outer pole body, and wherein the holding magnet comprises an inner pole surface body and/or an outer pole surface body, characterized in that the inner pole surface body has at least one cavity and/or the outer pole surface body has at least one cavity, or that the armature plate preferably has a cavity on the holding magnet side.
  • the cavity according to the invention is provided by one of the pole surface bodies on the holding magnet side or by the armature plate that interacts with the holding magnet in the intended use.
  • the cavity on the armature plate side is provided by a surface of the armature plate that faces the holding magnet in the intended use. The armature plate thus carries the cavity on the holding magnet side.
  • cavities are formed on both the pole surface body side and the anchor plate side.
  • Such a clutch or brake can have the additional features already described above on the holding magnet side. This results in the advantages already described above for such a clutch or brake with reference to the holding magnet according to the invention.
  • FIG. 1 An exemplary holding magnet 1 according to the invention is shown in a schematic sectional view.
  • the holding magnet 1 serves to magnetically hold a workpiece W, which - as in Figure 1 shown - is attracted by the holding magnet 1 in the intended use case.
  • the holding magnet 1 has an electromagnet 2 and a permanent magnet 3.
  • the electromagnet 2 comprises a magnet housing 4 and a coil 5, wherein the magnet housing 4 at least partially encloses the coil 5, i.e., the coil 5 is at least partially contained within the magnet housing 4.
  • the magnet housing 4 has a coil compartment 15. This compartment is closed at the rear of the magnet housing 4 by means of a flange 14.
  • the flange 14 is plate-shaped and preferably detachably arranged on the magnet housing 4.
  • the magnet housing 4 has a first, inner pole body 6 and a second, outer pole body 7.
  • the inner pole body 6 and the outer pole body 7 are connected to each other by at least one connecting web 10.
  • the holding magnet 1 further comprises an inner pole body 8 and/or an outer pole body 9.
  • the inner pole body 8 has at least one cavity 11 and/or the outer pole body 9 has at least one cavity 11.
  • the holding magnet 1 is rotationally symmetrical about an axis of rotation designated Z.
  • the holding magnet 1 serves to hold a workpiece W, which is magnetically attracted to the inner pole body 8 and to a contact surface of the outer pole body 7.
  • the embodiment shown here does not have an outer pole body 9. However, embodiments are conceivable that have only an outer pole body 9 but no inner pole body 8. Likewise, embodiments are conceivable that have both an inner pole body 8 and an outer pole body 9.
  • the inner pole body 6, the outer pole body 7, and the connecting web 10 are formed in one piece.
  • the outer pole body 7 projects from the inner pole body 6 on the workpiece side, with the permanent magnet 3 and the inner pole surface body 8 arranged on the inner pole body 6 such that the permanent magnet 3 is located between the inner pole body 6 and the inner pole surface body 8.
  • the workpiece-side surface of the inner pole surface body 8 is in a plane with the workpiece-side surface of the outer pole body 7.
  • the inner pole body 6 projects from the workpiece side relative to the outer pole body 7, wherein the permanent magnet 3 and the outer pole surface body 9 are arranged on the outer pole body 7 such that the permanent magnet 3 is located between the outer pole body 7 and the outer pole surface body 9.
  • the workpiece-side surface of the outer pole surface body 9 is in a plane with the workpiece-side surface of the inner pole body 6.
  • the inner pole body 6, the outer pole body 7 and the connecting bridge 10 are made of a soft magnetic material.
  • the flat side of the at least one permanent magnet 3 is arranged parallel to the flat side of the inner pole body 8 and/or to the flat side of the outer pole body 9.
  • FIG. 1 It is also in Fig. 1 It can be seen that the inner pole body 6, the outer pole body 7 and the connecting web 10 form a magnetic pot, the magnetic pot being closed in the direction of the inner pole surface body 8.
  • the magnetic pot houses the coil 5.
  • the at least one permanent magnet 3 is arranged relative to the coil 5 such that the magnetic field generated by the coil 5 when the coil 5 is energized opposes the magnetic field generated by the permanent magnet 3.
  • the inner polar surface body 8 of the in Fig. 1 has at least one cavity.
  • the inner polar surface body 8 has several cavities.
  • FIG. 2a - Fig. 2d The figures illustrate various embodiments of the cross-section of these cavities. The same cross-sections are also conceivable for the outer pole surface body 9.
  • the depth B of the at least one cavity 11 is designed such that, in the unenergized state of the coil 5, magnetic saturation of the remaining material of the inner pole body 8 and/or outer pole body 9 occurs.
  • the area of each cavity 11 is set up.
  • Fig. 3a - Fig. 3c reveal a partial top view of the inner polar surface body 8 or the outer polar surface body 9.
  • At least one cavity 11 is designed as a circular groove.
  • the inner polar surface body 8 and/or the outer polar surface body 9 has several cavities 11 arranged concentrically to one another.
  • the inner polar surface body 8 and/or the outer polar surface body 9 has several cavities 11 arranged along one or more interrupted circular paths, with the multiple cavities 11 being offset from one another along several concentric interrupted circular paths.
  • the cavities can, for example, have the shape of a circular segment or a circle.
  • other shapes such as oval, rectangular, or triangular shapes, are also conceivable.
  • FIG. 4a and Fig. 4b The figures show the permanent magnet 3 in a top view and as a three-dimensional body.
  • the at least one permanent magnet 3 is provided by several concentrically arranged ring bodies 13, wherein the axial dimension A of the at least one permanent magnet 3 is smaller than the radial dimension between the inner diameter D1 of the permanent magnet 3 and the outer diameter D2 of the permanent magnet 3.
  • the permanent magnet 3 can be formed from individual rectangular bodies arranged side by side. Each rectangular body represents a magnet, and the sum of these rectangular bodies forms the permanent magnet 3.
  • FIG. 5 A second embodiment of a holding magnet 1 according to the invention is shown.
  • the holding magnet 1 is part of an electromagnetic clutch and/or brake, which is connected to an armature plate. trained workpiece interacts, which in Fig. 5 Not shown for the sake of clarity.
  • the holding magnet 1 indicates Fig. 5 An outer pole body 7 on the one hand and an inner pole body 6 on the other hand, which provide workpiece-side pole surface bodies 8 and 9 that are approximately the same size in their geometric design, i.e., provide approximately equally sized surfaces on the workpiece side.
  • Fig. 1 An embodiment in which the inner pole body 8 is designed to be much larger with regard to its surface design than the outer pole body 9.
  • the two holding magnets 1 differ according to the embodiments according to the Fig. 1 and 5 regarding the design and arrangement of the permanent magnet 3.
  • the inventive design of the cavities 11 provided on the workpiece or armature plate side results in the advantage of magnetic saturation, as already described above. This advantage is all the more significant the larger the geometric dimensions in the workpiece-side surface design between the outer pole surface body 9 on the one hand and the inner pole surface body 8 on the other.
  • the cavities 11 provided according to the invention are provided by the inner pole surface body and/or by the outer pole surface body in the manner already described above.
  • the Fig. 5 The armature plate, not shown in detail, has a cavity 11 according to the invention. In this case, it is preferred that the armature plate provides such a cavity 11 on the magnet side, i.e., the cavity 11 is provided by a surface of the armature plate facing the electromagnet 2.
  • both a pole surface body 8 or 9, or both pole surface bodies 8 and 9, have a corresponding cavity 11, as does the anchor plate.
  • the cavities 11 of the anchor plate on the one hand and the pole surface bodies on the other are arranged offset from each other.
  • a cavity 11 provides the previously explained advantage of magnetic saturation. Therefore, it is also irrelevant whether the cavity 11 is formed on the holding magnet side or on the armature plate side. The only decisive factor is that such a cavity 11 is provided at all, whether it is provided by the armature plate or by one or both pole surface bodies 8, 9.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Haftmagneten zur magnetischen Aufnahme eines Werkstücks (W), aufweisend einen Elektromagneten (2) und einen Permanentmagneten (3),
- wobei der Elektromagnet (2) ein Magnetgehäuse (4) und eine Spule (5) aufweist,
- wobei das Magnetgehäuse (4) die Spule (5) zumindest teilweise umschließt und
- wobei das Magnetgehäuse (4) einen ersten, inneren Polkörper (6) und einen zweiten, äußeren Polkörper (7) aufweist,

sowie aufweisend einen inneren Polflächenkörper (8) und/oder einen äußeren Polflächenkörper (9), dadurch gekennzeichnet, dass der innere Polflächenkörper (8) wenigstens eine Kavität (11) aufweist und/oder der äußere Polflächenkörper (9) wenigstens eine Kavität (11) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Haftmagneten zur magnetischen Aufnahme eines Werkstücks, aufweisend einen Elektromagneten und einen Permanentmagneten, wobei der Elektromagnet ein Magnetgehäuse und eine Spule aufweist, wobei das Magnetgehäuse die Spule zumindest teilweise umschließt und wobei das Magnetgehäuse einen ersten, inneren Polkörper und einen zweiten, äußeren Polkörper aufweist, sowie ferner aufweisend einen inneren Polflächenkörper und/oder einen äußeren Polflächenkörper.
  • Permanentmagnetisch erregte, elektrisch schaltbare Haftmagnete, auch bekannt als Permanent-Elektrohaftmagnete, gehören zum allgemein bekannten Stand der Technik und finden vielfältige Anwendungen, beispielsweise zur Bestückung von Werkzeugmaschinen, als Montagehilfe im Maschinen- und Anlagenbau, im Bauwesen sowie in Recyclingbetrieben.
  • So zeigt die WO 2006/037765 A1 einen gattungsgemäßen Haftmagneten mit einem Elektromagneten, der ein Magnetgehäuse und eine darin enthaltene Spule aufweist. Das Magnetgehäuse besteht aus einem Außenringkörper, der einen Außenpol bereitstellt, und einem Innenringkörper, der einen Innenpol bereitstellt. Ein ringscheibenförmiger Permanentmagnet ist auf einer Einheit montiert, die als Polkern bezeichnet wird. Permanentmagnet und Elektromagnet interagieren mit einer als Ankerplatte bezeichneten Platte. Der Permanentmagnet erzeugt die Haftkraft, während der Elektromagnet ein Gegenfeld erzeugt, um bei Bedarf die Ankerplatte vom Haftmagneten zu lösen.
  • Solche Haftmagneten haben sich in der Praxis zwar bewährt, weisen aber eine begrenzte Haftkraft auf und sind in ihrer Bauform oft sperrig. Dies führt zu relativ hohen Kosten in Bezug auf die benötigte Haftkraft, und zu einem unnötig großen Haftmagnetkörper.
  • Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Haftmagneten bereitzustellen, der konstruktiv dahingehend weiterentwickelt ist, dass bei gleichzeitig geringen Herstellkosten eine kompakte Bauform ermöglicht ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen ein Haftmagnet der eingangs genannten Art, der sich dadurch auszeichnet, dass der innere Polflächenkörper wenigstens eine Kavität aufweist und/oder der äußere Polflächenkörper wenigstens eine Kavität aufweist.
  • Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, durch eine vorteilhafte Gestaltung der Geometrie der Polkörper die Effizienz der Magnetfelderzeugung des Haftmagneten, insbesondere durch den wenigstens einen Permanentmagneten und die Magnetspule, zu steigern. Hierdurch können die Herstellkosten gesenkt und die Bauweise kompakter gestaltet werden.
  • Der Vorteil von Kavitäten in den inneren und/oder äußeren Polflächenkörpern liegt darin, dass im verbleibenden Material des jeweiligen Polflächenkörpers eine magnetische Sättigung erzeugt wird. Hierdurch wird die magnetische Anziehungskraft, die durch den Permanentmagneten verursacht wird, maximiert. Es kann somit entweder mit gleichem Materialeinsatz ein stärkeres Magnetfeld des Elektromagneten erzeugt werden, oder ein gleichstarkes Magnetfeld mit geringerem Materialeinsatz bereitgestellt werden. Hierdurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Herstellkosten. Zudem ist eine kompaktere Bauweise des Haftmagneten möglich.
  • Im erfindungsgemäßen Sinn gilt grundsätzlich, dass die Polflächenkörper in Ausgestaltung der davon bereitgestellten Kavität derart ausgebildet sind, dass eine magnetische Sättigung erreicht ist. Dabei meint im Sinne der Erfindung "Sättigung" eine solche Sättigung, die mit Bezug auf den späteren Verwendungszweck des Haftmagneten hinreichend groß genug ist, vorzugsweise mehr als 90 % beträgt, noch mehr bevorzugt mehr als 95 % beträgt, am meisten bevorzugt mehr als 98 % beträgt. Dabei tritt die Sättigung im Bereich der erfindungsgemäß vorgesehenen Kavität auf. Dies meint im erfindungsgemäßen Sinn eine Sättigung, die randseitig der Kavität ausgebildet ist, d. h. nicht innerhalb der Kavität, sondern hierzu in unmittelbarer Nähe benachbart. Infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen Kavität ergibt sich eine Sättigungssteigerung im Bereich der Kavität, was zu einer Sättigungssteigerung auch mit Bezug auf die gesamte, von dem jeweiligen Polflächenkörper bereitgestellte Oberfläche führt. Die vorgenannten Prozentzahlen beziehen sich auf die auf diese Oberflächen bezogene Gesamtsättigung.
  • Die vom jeweiligen Polflächenkörper bereitgestellte Kavität ist werkstückseitig ausgebildet. Dabei sind gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung die werkstückseitigen Flächen von innerem Polflächenkörper einerseits und äußerem Polflächenkörper andererseits in ihren geometrischen Abmessungen in etwa gleich groß ausgebildet. Infolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt sich bereits bei einer solchen Ausführungsform eine wunschgemäße Sättigungssteigerung. Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist indes vorgesehen, dass die vom inneren Polflächenkörper bereitgestellte werkstückseitige Oberfläche sehr viel größer ausgebildet ist, als die vom äußeren Polflächenkörper werkstückseitig bereitgestellte Oberfläche. Gemäß dieser Ausführungsform ist es von besonderem Vorteil und deshalb auch bevorzugt, eine mit Bezug auf den inneren Polflächenkörper gesteigerte Sättigung infolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung bereitzustellen. Die erfindungsgemäße Kavitätenausgestaltung findet insofern insbesondere dann Verwendung, wenn die werkstückseitigen Oberflächen von innerem Polflächenkörper einerseits und äußerem Polflächenkörper andererseits in ihren geometrischen Abmessungen unterschiedlich groß ausgebildet sind.
  • Der erfindungsgemäß ausgebildete Haftmagnet kann grundsätzlich mit jedem hierfür geeigneten Werkstück zusammenwirken. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung ist es indes vorgesehen, dass das Werkstück als Ankerplatte ausgebildet ist und zusammen mit dem Haftmagneten eine elektromagnetische Kupplung und/oder Bremse ausbildet. In diesem Fall ist eine Kupplung und/oder eine Bremse gegeben, die über einen erfindungsgemäßen Haftmagneten einerseits sowie über eine damit zusammenwirkende Ankerplatte andererseits verfügt, wobei die Ankerplatte in Wirkverbindung sowohl mit dem Permanentmagneten als auch mit dem Elektromagneten steht. Dabei sind/ist der vom Haftmagneten bereitgestellte innere Polflächenkörper und/oder der vom Haftmagneten bereitgestellte äußere Polflächenkörper ankerplattenseitig mit einer Kavität im vorerläuterten Sinn ausgerüstet. Für sich schutzfähig betrifft die Erfindung mithin eine elektromagnetische Bremse oder Kupplung, mit einem Elektromagneten, einem Permanentmagneten und einer mit dem Elektromagneten und dem Permanentmagneten zusammenwirkenden Ankerplatte, die verdrehfest, gleichwohl aber axial verschieblich auf einem Nabenkörper angeordnet ist, wobei der Elektromagnet ein Magnetgehäuse und eine davon aufgenommene Spule aufweist, wobei das Magnetgehäuse ankerplattenseitig einen einen Außenpol bereitstellenden äußeren Polkörper und einen einen Innenpol bereitstellenden inneren Polkörper aufweist sowie mit einem inneren Polflächenkörper und/oder einem äußeren Polflächenkörper, wobei der innere Polflächenkörper wenigstens eine Kavität aufweist und/oder der äußere Polflächenkörper wenigstens eine Kavität aufweist.
  • Der Haftmagnet ist zur magnetischen Aufnahme eines Werkstücks eingerichtet. Dies kann bedeuten, dass der Haftmagnet dazu eingerichtet ist, mit einem wenigstens teilweise ferromagnetischen Werkstück eine magnetische Verbindung einzugehen. Vorteilhafterweise kann das Werkstück dann am inneren Polflächenkörper und/oder am äußeren Polflächenkörper anliegen. Hierdurch lässt sich der Haftmagnet für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten, beispielsweise zur Bestückung von Werkzeugmaschinen, als Montagehilfe im Maschinen- und Anlagenbau, im Bauwesen sowie in Recyclingbetrieben verwenden. Zudem kann der erfindungsgemäße Haftmagnet zur Festlegung einer Position von Linearmotoren bzw. Linearantrieben dienen. Bei dem Werkstück kann es sich im Sinne der Erfindung auch um eine Ankerplatte handeln, wie vorstehend bereits beschrieben. In diesem Fall bildet das als Ankerplatte vorliegende Werkstück zusammen mit dem Haftmagneten eine Kupplung und/oder eine Bremse aus.
  • Der wenigstens eine Permanentmagnet kann aus einem hartmagnetischen Material bestehen. Vorzugsweise besteht der Permanentmagnet aus einer Neodym- oder Samariumlegierung, insbesondere aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung (NdFeB). Hartmagnetische Werkstoffe im Allgemeinen weisen den Vorteil einer dauerhaften Magnetisierung auf. Samarium- und Neodymlegierungen weisen zudem den Vorteil auf, Magnete mit besonders starken Magnetfeldern und niedrigen Herstellkosten zu ermöglichen.
  • Das Magnetgehäuse umschließt die Spule zumindest teilweise. Dies kann bedeuten, dass das Magnetgehäuse in wenigstens zwei räumlichen Richtungen neben der Spule angeordnet ist. Es ist aber auch denkbar, dass das Magnetgehäuse in allen sechs räumlichen Richtungen neben der Spule angeordnet ist. Dabei kann das Magnetgehäuse eine oder mehrere Öffnungen aufweisen.
  • Hierdurch können sich Vorteile hinsichtlich der Magnetfeldausbildung sowie hinsichtlich des Schutzes der Spule vor äußeren Einwirkungen, wie beispielsweise durch Verschmutzung, ergeben.
  • Das Magnetgehäuse kann jede mögliche Form annehmen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt das Magnetgehäuse jedoch die Form eines Ringkörpers an, wobei die Symmetrieachse senkrecht zur Ebene steht, in welcher der Haftmagnet das Werkstück berührt. Hierdurch kann eine besonders kompakte Bauweise des Haftmagneten erreicht werden. Zudem können die für einen Ringkörper notwendigen Bauteile überwiegend durch Drehprozesse hergestellt werden, wodurch sie sich gegenüber gefrästen Bauteilen kostengünstiger herstellen lassen.
  • Der Haftmagnet weist einen inneren Polflächenkörper und/oder einen äußeren Polflächenkörper auf. Der Haftmagnet kann somit einen oder zwei Polflächenkörper aufweisen. Der innere Polflächenkörper kann ein eigenständiges Bauteil sein. Der innere Polflächenkörper kann jedoch auch monolithisch oder stoffschlüssig mit dem inneren Polkörper verbunden sein. Mithin kann der innere Polflächenkörper vom inneren Polkörper bereitgestellt werden. Analog hierzu kann der äußere Polflächenkörper ein eigenständiges Bauteil sein. Der äußere Polflächenkörper kann jedoch auch monolithisch oder stoffschlüssig mit dem äußeren Polkörper verbunden sein. Mithin kann der äußere Polflächenkörper vom äußeren Polkörper bereitgestellt werden.
  • Ist der innere oder der äußere Polflächenkörper als eigenständiges Bauteil ausgebildet, so können sich Vorteile hinsichtlich der Herstellkosten ergeben. Ist der innere oder der äußere Polflächenkörper monolithisch oder stoffschlüssig mit dem respektiven Polkörper verbunden, oder insbesondere von diesem bereitgestellt, so kann eine kompaktere Bauweise des Haftmagneten realisiert werden. Zudem kann so die Anzahl der benötigten Bauteile verringert werden, was wiederum eine Senkung der Herstellkosten des Haftmagneten zur Folge haben kann.
  • Der innere oder der äußere Polflächenkörper kann aus zwei oder mehr Komponenten bestehen, die durch ein Fügeverfahren miteinander befestigt sind. Hierdurch kann sich der Vorteil ergeben, dass die wenigstens eine Kavität als Hohlraum im Inneren des jeweiligen Polflächenkörpers angeordnet sein kann.
  • Eine Kavität kann eine Vertiefung an der Oberfläche eines Körpers sein, deren Erstreckung in ihre Längsrichtung wesentlich größer ist als ihre jeweilige Erstreckung in die Breiten- oder Tiefenrichtung. Insbesondere kann eine Kavität eine Rille, d. h. eine Nut sein. Eine Kavität kann zudem eine Vertiefung an der Oberfläche eines Körpers sein, deren Erstreckung in die Breitenrichtung nicht wesentlich größer ist als ihre Erstreckung in die Tiefenrichtung. Die Kavität kann dabei einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Insbesondere kann die Kavität einen runden, einen rechteckigen oder einen spitz zulaufenden Querschnitt aufweisen.
  • Eine Kavität kann eine Vertiefung an der Oberfläche sein, deren Erstreckung in ihre Längsrichtung nicht wesentlich größer ist als ihre jeweilige Erstreckung in die Breiten- oder Tiefenrichtung. Insbesondere kann eine Kavität eine Bohrung oder ein Sackloch sein.
  • Eine Kavität kann ein vollständig vom Körper umgebener Raum sein.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der innere Polkörper und der äußere Polkörper durch wenigstens einen Verbindungssteg miteinander verbunden sind. Der Verbindungssteg kann dabei ein eigenständiges Bauteil sein, welches form- oder stoffschlüssig mit dem inneren und dem äußeren Polkörper verbunden ist. Der Verbindungssteg kann aber auch monolithisch mit dem inneren und/oder dem äußeren Polkörper verbunden sein. Insbesondere kann der Verbindungssteg ein Teil des inneren und/oder äußeren Polkörpers sein.
  • Der Verbindungssteg kann den inneren Polkörper und den äußeren Polkörper durchgängig verbinden. Es ist jedoch auch möglich, dass der Verbindungssteg Unterbrechungen aufweist.
  • Der Vorteil eines den inneren und den äußeren Polkörper verbindenden Verbindungsstegs liegt darin, dass ein Nebenluftspalt zwischen den beiden Polkörpern vermieden wird, was wiederum den magnetischen Widerstand zwischen dem Innenpol und dem Außenpol verringert. Hierdurch wird die Effizienz der elektromagnetischen Ansteuerung des Haftmagneten erhöht.
  • Eine Kavität im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Hohlraum in einem ansonsten zumindest überwiegend massiven Körper. Der Hohlraum kann dabei vollständig vom Körper umschlossen sein, oder der Hohlraum kann selbst einen Teil der Oberfläche des Körpers bilden. Insbesondere kann die Kavität eine ansonsten plane oder gleichmäßig gekrümmte Oberfläche unterbrechen. Eine Kavität kann ein Hohlraum sein, der nicht zum Zwecke der Aufnahme eines anderen Elements, insbesondere eines Befestigungsmittels, in einen Körper eingebracht wurde. Eine Kavität kann ein Hohlraum sein, der vollständig vom umgebenden Medium, insbesondere von Luft, eingenommen wird.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der innere Polkörper, der äußere Polkörper und der Verbindungssteg einstückig ausgebildet sind.
  • Einstückig kann hierbei bedeuten, dass der innere Polkörper, der äußere Polkörper und der Verbindungssteg gemeinsam aus einem einzigen Rohbauteil gefertigt wurden. Einstückig kann jedoch auch bedeuten, dass der innere Polkörper, der äußere Polkörper und der Verbindungssteg ursprünglich aus mehreren Bauteilen bestanden, welche durch ein stoffschlüssiges Fügeverfahren, insbesondere durch ein Schweißverfahren, verbunden wurden.
  • Wenn der innere Polkörper, der äußere Polkörper und der Verbindungssteg einstückig ausgebildet sind, können sich Vorteile hinsichtlich der Herstellkosten des Haftmagneten ergeben. Zudem kann so die Geometrie der Polkörper und des Stecks optimal ausgewählt und insbesondre ein Luftspalt zwischen den Polkörpern und dem Verbindungssteg vermieden werden. Somit kann der Haftmagnet kompakter hergestellt werden.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der äußere Polkörper gegenüber dem inneren Polkörper werkstückseitig hervorsteht, und dass der Permanentmagnet und der innere Polflächenkörper derart am inneren Polkörper angeordnet sind, dass sich der Permanentmagnet zwischen dem inneren Polkörper und dem inneren Polflächenkörper befindet und sich die werkstückseitige Oberfläche des inneren Polflächenkörpers in einer Ebene mit der werkstückseitigen Oberfläche des äußeren Polkörpers befindet, oder dass der innere Polkörper gegenüber dem äußeren Polkörper werkstückseitig hervorsteht, und dass der Permanentmagnet und der äußere Polflächenkörper derart am äußeren Polkörper angeordnet sind, dass sich der Permanentmagnet zwischen dem äußeren Polkörper und dem äußeren Polflächenkörper befindet und sich die werkstückseitige Oberfläche des äußeren Polflächenkörpers in einer Ebene mit der werkstückseitigen Oberfläche des inneren Polkörpers befindet.
  • Werkstückseitig beschreibt hierbei die Seite des Haftmagneten, die zur magnetischen Aufnahme eines Werkstücks eingerichtet ist. Hervorstehen kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass der gegenüber dem andren Polkörper hervorstehende Polkörper näher am Werkstück befindlich ist, wenn ein solches Werkstück vom Haftmagneten aufgenommen wurde.
  • Indem einer der beiden Polkörper gegenüber dem anderen werkstückseitig hervorsteht, ergibt sich eine stufenförmige Ausgestaltung des Haftmagneten. Hierdurch entsteht ein Hohlraum zur Aufnahme des Permanentmagneten und des Polflächenkörpers. Dadurch kann sich der Vorteil einer kompakteren Bauweise des Haftmagneten ergeben.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Kavität als kreisförmige Rille, d. h. als Nut ausgebildet ist.
  • Eine Rille kann dabei eine Kavität sein, deren Erstreckung in Längsrichtung wesentlich größer ist als ihre Erstreckung in ihre Breiten- und Tiefenrichtung. Kreisförmig kann bedeuten, dass die Kavität sich in ihrer Längserstreckung entlang einer Kreisbahn erstreckt. Kreisförmig kann auch bedeuten, dass dich die Kavität entlang einer Spirale über den Polflächenkörper erstreckt.
  • Wenn die Kavität als ringförmige Rille ausgebildet ist, kann sie besonders kostengünstig in den Polflächenkörper eingebracht werden, wodurch der Haftmagnet kostengünstiger hergestellt werden kann. Da die Rille sich unterbrechungsfrei über den Polflächenkörper erstreckt, kann sie zur Erzielung des erfindungsgemäßen technischen Effekts besonders flach sein, wodurch sich Vorteile hinsichtlich der Kompaktheit des Haftmagneten ergeben.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der innere Polflächenkörper und/oder der äußere Polflächenkörper mehrere, insbesondere konzentrisch zueinander angeordnete, Kavitäten aufweist.
  • Wenn der innere und/oder der äußere Polflächenkörper mehrere Kavitäten aufweist, kann die erfindungsgemäße magnetische Sättigung über der gesamten Fläche des Polflächenkörpers erzeugt werden. Hierdurch können sich Vorteile hinsichtlich der Kompaktheit des Haftmagneten ergeben. Wenn die Kavitäten konzentrisch zueinander angeordnet sind, können sie im Falle einer Erzeugung mittels einer Drehmaschine in einer Aufspannung hergestellt werden. Hierdurch kann der Haftmagnet kostengünstig hergestellt werden.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der innere Polflächenkörper und/oder der äußere Polflächenkörper mehrere Kavitäten aufweist, die entlang einer oder mehrerer unterbrochener Kreisbahnen angeordnet sind, vorzugsweise, dass die mehreren Kavitäten zueinander versetzt entlang mehrerer, konzentrischer unterbrochener Kreisbahnen angeordnet sind.
  • Dies kann den Vorteil haben, dass die Kavitäten besonders kostengünstig in den Polflächenkörper eingebracht werden können, sodass der Haftmagnet zu geringeren Kosten hergestellt werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Kavitäten hierbei als Kreisbogenabschnitt, als Bohrung oder als Sackloch ausgeführt. Hierdurch lassen sich die Kavitäten besonders einfach und somit kostengünstig herstellen.
  • Eine unterbrochene Kreisbahn kann hierbei eine Kreisbahn sein, welche durch Teile des Polflächenkörpers, die keine Kavität aufweisen, unterbrochen wird. Mithin ist es somit denkbar, dass die Kavitäten, die Teil der unterbrochenen Kreisbahn sind, keine kreisförmige Form annehmen.
  • Zueinander versetzt können Kavitäten entlang mehrerer, konzentrischer unterbrochener Kreisbahnen angeordnet sein, wenn ausgehend vom Mittelpunkt der Kreisbahnen Kreissegmente existieren, in denen sich nur von einem Teil der Kreisbahnen Kavitäten befinden.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Permanentmagnet von einem Ringkörper oder mehreren, vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordneten, Ringkörpern bereitgestellt ist, wobei die axiale Abmessung des wenigstens einen Permanentmagneten kleiner ist als die radiale Abmessung zwischen dem Innendurchmesser des wenigstens einen Permanentmagneten und dem Außendurchmesser des wenigstens einen Permanentmagneten.
  • Wenn der Permanentmagnet durch einen Ringkörper bereitgestellt ist, kann er besonders einfach mittels einer Drehoperation hergestellt werden, sodass der Haftmagnet kostengünstig hergestellt werden kann. Wenn die axiale Abmessung kleiner ist als die radiale Abmessung, kann der Permanentmagnet besonders kompakt in den Haftmagneten eingebaut werden.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Flachseite des wenigstens einen Permanentmagneten parallel zur Flachseite des inneren Polflächenkörpers und/oder zur Flachseite des äußeren Polflächenkörpers angeordnet ist.
  • Hierdurch lässt sich eine besonders kompakte Bauweise des Haftmagneten erreichen.
  • Die Flachseite des Permanentmagneten kann hierbei die Seite des Haftmagneten sein, welche keine Krümmung aufweist.
  • "Parallel" bedeutet hier, dass zwischen der Flachseite des inneren beziehungsweise äußeren Polflächenkörpers einerseits und der Flachseite des Permanentmagneten andererseits ein Winkel von weniger als 5 Grad, vorzugweise von weniger als 1 Grad, weiter vorzugweise von weniger als 0,5 Grad, weiter vorzugsweise von weniger als 0,1 Grad liegt. Insbesondere meint "parallel" hier, dass lediglich die aufgrund von Fertigungstoleranzen unvermeidbaren Abweichungen einer Parallelität vorhanden sind.
  • Alternativ kann gemäße einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass der Permanentmagneten und der zugehörige, d. h. der daran angeordnete Polflächenkörper einstückig ausgebildet sind. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Permanentmagneten werkstückseitig mit einer Kavität im bereits vorerläuterten Sinn ausgerüstet ist. In diesem Fall stellt diese Ausrüstung den Polflächenkörper dar.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tiefe der wenigstens einen Kavität derart ausgebildet ist, dass sich im unbestromten Zustand der Spule eine magnetische Sättigung des verbleibenden Materials des inneren Polflächenkörpers und/oder äußeren Polflächenkörpers im Bereich der jeweiligen wenigstens einen Kavität einstellt. Dabei stellt sich die Sättigung auf der Seite der Kavität ein, d. h. mit Bezug auf die Oberfläche des Polflächenkörpers, der mit der Kavität ausgerüstet ist. Die Sättigung findet dabei insbesondere randseitig der Kavität statt, d. h. nicht in der Kavität selbst. Dabei wird in Ausgestaltung der Kavität in vorteilhafter Weise die gesamte Polfläche in Sättigung gebracht, und zwar in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Kavität nach Größe, Tiefe und/oder geometrischem Verlauf. Es ist insoweit grundsätzlich gewünscht, die Kavität derart auszubilden, dass die gewünschte Sättigung erreicht wird. Bevorzugt ist eine Sättigung von mehr als 90 %, noch mehr bevorzugt von mehr als 95 % und am meisten bevorzugt von mehr als 98 %.
  • Hierdurch lässt sich die Effizienz des Haftmagneten steigern, wodurch der Haftmagnet kompakter und kostengünstiger hergestellt werden kann.
  • Die Tiefe der Kavität kann hierbei die Erstreckung der Kavität in einer Richtung senkrecht zur Ebene, in welcher der Haftmagnet das Werkstück berührt, sein. Die Tiefe kann auch die Erstreckung senkrecht zur Flachseite des Haftmagneten sein.
  • Der unbestromte Zustand der Spule kann derjenige Zustand sein, in welchem kein elektrischer Strom durch die Leiter der Spule fließt, und somit insbesondere die Spule kein Magnetfeld erzeugt.
  • Eine magnetische Sättigung kann der Zustand sein, in welchem eine weitere Erhöhung des externen Magnetfeldes keine signifikante Erhöhung der Magnetisierung des Materials mehr bewirkt. Dies kann bedeuten, dass alle magnetischen Momente der Atome im Material maximal ausgerichtet sind.
  • Das verbleibende Material im Bereich der jeweiligen Kavität kann derjenige Teil des Polflächenkörpers sein, der entlang einer Projektion der Kavität in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche des Polflächenkörpers befindlich ist.
  • Befinden sich auf beiden Seiten des Polflächenkörpers Kavitäten, so ist die Tiefe beider Kavitäten in Summe derart ausgebildet, dass sich im unbestromten Zustand der Spule eine magnetische Sättigung des verbleibenden Materials des inneren Polflächenkörpers und/oder äußeren Polflächenkörpers im Bereich der jeweiligen wenigstens einen Kavität einstellt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der innere Polkörper, der äußere Polkörper und der Verbindungssteg einen Magnettopf bilden, vorzugsweise, dass der Magnettopf in Richtung des inneren Polflächenkörpers und/oder des äußeren Polflächenkörpers geschlossen ausgebildet ist.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform nimmt der Magnettopf als Teil des Magnetgehäuses im endmontierten Zustand die Spule des Elektromagneten auf. Es ist so ein einstückiges Bauteil gegeben, dass sowohl als Einhausung für die Spule des Elektromagneten als auch für die Bereitstellung des äußeren und des inneren Polkörpers sowie des Verbindungsstegs dient.
  • Hierdurch ist eine vereinfachte Ausführungsform gegeben, die leicht herzustellen und zu montieren ist und die es zudem ermöglicht, Bauraum und damit auch Material einsparen zu können. Somit kann der Haftmagnet kostengünstig und kompakt hergestellt werden.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der innere Polkörper und/oder der äußere Polkörper und/oder der Verbindungssteg aus einem weichmagnetischen Material gebildet sind.
  • Dadurch kann der magnetisch leitende Querschnitt im Magnetkreis des Permanentmagneten erhöht werden, wodurch der Permanentmagnet effizienter genutzt werden kann. Hierdurch kann der Haftmagnet kostengünstig und kompakt hergestellt werden.
  • Ein weichmagnetischer Werkstoff ist hierbei ein Material, das leicht magnetisiert und demagnetisiert werden kann. Insbesondere zeichnet sich ein weichmagnetischer Werkstoff durch eine geringe Koerzitivfeldstärke, eine hohe Permeabilität, eine geringe Remanenz und niedrige magnetische Verluste aus.
  • In einer vorteilhaften Ausführung sind der innere Polkörper und/oder der äußere Polkörper und/oder der Verbindungssteg aus Eisen, einer Eisenlegierung, einem Ferrit oder aus Permalloy gebildet.
  • Der Vorteil dieser Werkstoffe liegt in besonders günstigen weichmagnetischen Eigenschaften, sodass der Haftmagnet besonders kompakt und günstig hergestellt werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Permanentmagnet derart zur Spule angeordnet ist, dass ein von der Spule im bestromten Zustand der Spule erzeugtes Magnetfeld dem vom wenigstens einen Permanentmagneten erzeugten Magnetfeld entgegenwirkt.
  • Hierdurch kann das vom Permanentmagneten erzeugte Magnetfeld zumindest teilweise aufgehoben werden, sodass das Werkstück auf besonders einfache Weise vom Haftmagneten gelöst werden kann. Dadurch werden keine weiteren Vorrichtungen zum Lösen der Verbindung benötigt, sodass der Haftmagnet besonders günstig und kompakt hergestellt werden kann.
  • Im Ergebnis der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind konstruktiv Engstellen im magnetischen Kreis im Bereich der Polflächen vorgesehen, die als Kavitäten beispielsweise in Form von Vertiefungen ausgebildet und auf zumindest einer der beiden Polflächenseiten ausgebildet sind. Diese Kavitäten können z.B. als kreisförmig angeordnete Zähne, Rillen oder Spiralen ausgeführt sein. Dadurch wird das magnetisch leitfähige Material an der Polfläche bis in die magnetische Sättigung getrieben und erzeugt hier die maximal mögliche Anzugskraft. Durch die Begrenzung der Engstelle an die erforderliche Stelle der Polfläche werden Verluste durch Querschnittsverengungen an unrelevanten Stellen verringert. Durch die Verringerung der Verluste in den für die Anzugskraft unrelevanten Bereichen und die Sättigung der relevanten Bereiche, kann die Anzugskraft erhöht werden, ohne dass die zum Einsatz kommenden Dauermagnete oder der Materialeinsatz des magnetisch leitenden Materials verändert werden müssten.
  • Die Wirkung dieser Methodik ist umso größer, je größer die Polflächen im Verhältnis der restlichen Abmessungen ausgeprägt sind.
  • Wie schon vorstehend ausgeführt, kann gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass das Werkstück als Ankerplatte ausgebildet ist und zusammen mit dem Haftmagneten eine elektromagnetisch schaltbare Kupplung und/oder Bremse ausbildet. Mit der Erfindung wird deshalb ferner vorgeschlagen eine elektromagnetisch betätigbare Kupplung oder Bremse, mit einem Haftmagneten und einer damit zusammenwirkenden Ankerplatte, wobei der Haftmagnet einen Elektromagneten und einen Permanentmagneten aufweist, wobei der Elektromagnet ein Magnetgehäuse und eine Spule aufweist, wobei das Magnetgehäuse die Spule zumindest teilweise umschließt und wobei das Magnetgehäuse einen ersten, inneren Polkörper und einen zweiten, äußeren Polkörper aufweist, und wobei der Haftmagnet einen inneren Polflächenkörper und/oder einen äußeren Polflächenkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Polflächenkörper wenigstens eine Kavität aufweist und/oder der äußere Polflächenkörper wenigstens eine Kavität aufweist oder dass die Ankerplatte vorzugsweise haftmagnetseitig eine Kavität aufweist.
  • Im Falle einer elektromagnetisch betätigbaren Kupplung oder Bremse kann mithin vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Kavität von einem der haftmagnetseitigen Polflächenkörpern bereitgestellt ist oder von der Ankerplatte, die mit dem Haftmagneten im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall zusammenwirkt. Dabei ist es im Falle einer ankerplattenseitigen Kavität bevorzugt, dass diese von einer Oberfläche der Ankerplatte bereitgestellt ist, die dem Haftmagneten im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall zugewandt ist. Die Ankerplatte trägt mithin die Kavität haftmagnetseitig.
  • Es kann ferner alternativ vorgesehen sein, dass Kavitäten sowohl polflächenkörperseitig als auch ankerplattenseitig ausgebildet sind.
  • Im Übrigen kann eine solch ausgebildete Kupplung oder Bremse haftmagnetseitig über die weiteren schon vorerläuterten Merkmale verfügen. Damit ergeben sich für eine solch ausgebildete Kupplung oder Bremse die schon anhand des erfindungsgemäßen Haftmagneten vorerläuterten Vorteile.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    in schematischer Schnittdarstellung einen erfindungsgemäßen Haftmagneten gemäß einer ersten Ausführungsform;
    Fig. 2a - 2d
    in schematischer Seitenansicht Polflächenkörper im Querschnitt;
    Fig. 3a - 3c
    in schematischer Draufsicht von oben Polflächenkörpers;
    Fig. 4a u. 4b
    in schematischer Ansicht Permanentmagneten und
    Fig. 5
    in schematischer Schnittdarstellung einen erfindungsgemäßen Haftmagneten gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft einen erfindungsgemäßen Haftmagneten 1 in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • Der Haftmagnet 1 dient der magnetischen Aufnahme eines Werkstücks W, das - wie in Figur 1 gezeigt - im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall vom Haftmagneten 1 angezogen ist.
  • Der Haftmagnet 1 weist einen Elektromagneten 2 und einen Permanentmagneten 3 auf.
  • Dabei weist der Elektromagnet 2 ein Magnetgehäuse 4 und eine Spule 5 aufweist, wobei das Magnetgehäuse 4 die Spule 5 zumindest teilweise umschließt, d. h. die Spule 5 vom Magnetgehäuse 4 zumindest teilweise aufgenommen ist. Zwecks Aufnahme der Spule 5 verfügt das Magnetgehäuse 4 über einen Spulenraum 15. Dieser ist rückseitig des Magnetgehäuses 4 mittels eines Flansches 14 verschlossen. Dabei ist der Flansch 14 plattenförmig ausgebildet und vorzugsweise lösbar am Magnetgehäuse 4 angeordnet.
  • Das Magnetgehäuse 4 weist seinerseits einen ersten, inneren Polkörper 6 und einen zweiten, äußeren Polkörper 7 aufweist. Dabei sind der innere Polkörper 6 und der äußere Polkörper 7 durch wenigstens einen Verbindungssteg 10 miteinander verbunden sind.
  • Der Haftmagnet 1 verfügt ferner über einen inneren Polflächenkörper 8 und/oder einen äußeren Polflächenkörper 9. Dabei weist der innere Polflächenkörper 8 wenigstens eine Kavität 11 aufweist und/oder der äußere Polflächenkörper 9 weist wenigstens eine Kavität 11 aufweist.
  • Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Haftmagnet 1 rotationssymmetrisch um eine hier als Z bezeichnete Rotationsachse. Der Haftmagnet 1 dient der Aufnahme eines Werkstücks W, welches am inneren Polflächenkörper 8 und an einer Auflagefläche des äußeren Polkörpers 7 durch magnetische Anziehung anliegt. Die hier gezeigte Ausführungsform verfügt über keinen äußeren Polflächenkörper 9. Es sind aber Ausführungsformen denkbar, die nur einen äußeren Polflächenkörper 9, jedoch keinen inneren Polflächenkörper 8 aufweisen. Ebenso sind Ausführungsformen denkbar, die sowohl einen inneren Polflächenkörper 8, als auch einen äußeren Polflächenkörper 9 aufweisen.
  • Der innere Polkörper 6, der äußere Polkörper 7 und der Verbindungssteg 10 sind einstückig ausgebildet. Dabei steht der äußere Polkörper 7 gegenüber dem inneren Polkörper 6 werkstückseitig hervor, wobei der Permanentmagnet 3 und der innere Polflächenkörper 8 derart am inneren Polkörper 6 angeordnet sind, dass sich der Permanentmagnet 3 zwischen dem inneren Polkörper 6 und dem inneren Polflächenkörper 8 befindet. Dabei befindet sich die werkstückseitige Oberfläche des inneren Polflächenkörpers 8 in einer Ebene mit der werkstückseitigen Oberfläche des äußeren Polkörpers 7.
  • In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform steht der innere Polkörper 6 gegenüber dem äußeren Polkörper 7 werkstückseitig hervor, wobei der Permanentmagnet 3 und der äußere Polflächenkörper 9 derart am äußeren Polkörper 7 angeordnet sind, dass sich der Permanentmagnet 3 zwischen dem äußeren Polkörper 7 und dem äußeren Polflächenkörper 9 befindet. Dabei befindet sich die werkstückseitige Oberfläche des äußeren Polflächenkörpers 9 in einer Ebene mit der werkstückseitigen Oberfläche des inneren Polkörpers 6.
  • Der innere Polkörper 6, der äußere Polkörper 7 und der Verbindungssteg 10 sind aus einem weichmagnetischen Material gebildet.
  • Es ist zudem in Fig. 1 erkennbar, dass die Flachseite des wenigstens einen Permanentmagneten 3 parallel zur Flachseite des inneren Polflächenkörpers 8 und/oder zur Flachseite des äußeren Polflächenkörpers 9 angeordnet ist.
  • Es ist zudem in Fig. 1 erkennbar, dass der innere Polkörper 6, der äußere Polkörper 7 und der Verbindungssteg 10 einen Magnettopf bilden, wobei der Magnettopf in Richtung des inneren Polflächenkörpers 8 geschlossen ausgebildet ist.
  • Dabei nimmt der Magnettopf die Spule 5 auf. Der wenigstens eine Permanentmagnet 3 ist derart zur Spule 5 angeordnet, dass das von der Spule 5 im bestromten Zustand der Spule 5 erzeugte Magnetfeld dem vom Permanentmagneten 3 erzeugten Magnetfeld entgegenwirkt.
  • Der innere Polflächenkörper 8 des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels weist wenigstens eine Kavität auf. Insbesondere weist innere Polflächenkörper 8 hier mehrere Kavitäten auf.
  • Die Fig. 2a - Fig. 2d offenbaren beispielhaft verschiedene Ausführungsformen des Querschnitts dieser Kavitäten. Dieselben Querschnitte sind auch für den äußeren Polflächenkörper 9 denkbar.
  • Die Tiefe B der wenigstens einen Kavität 11 ist derart ausgebildet, dass sich im unbestromten Zustand der Spule 5 eine magnetische Sättigung des verbleibenden Materials des inneren Polflächenkörpers 8 und/oder äußeren Polflächenkörpers 9 im Bereich der jeweiligen wenigstens einen Kavität 11 einstellt.
  • Fig. 3a - Fig. 3c offenbaren ausschnittsweise eine Draufsicht auf den inneren Polflächenkörper 8 oder den äußeren Polflächenkörper 9.
  • Wie der Fig. 3a zu entnehmen ist, ist die wenigstens eine Kavität 11 als kreisförmige Rille ausgebildet. Insbesondere weist der innere Polflächenkörper 8 und/oder der äußere Polflächenkörper 9 mehrere, konzentrisch zueinander angeordnete, Kavitäten 11 auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform, wie sie in der Fig. 3b und Fig. 3c dargestellt ist, weist der innere Polflächenkörper 8 und/oder der äußere Polflächenkörper 9 mehrere Kavitäten 11 auf, die entlang einer oder mehrerer unterbrochener Kreisbahnen angeordnet sind, wobei die mehreren Kavitäten 11 zueinander versetzt entlang mehrerer, konzentrischer unterbrochener Kreisbahnen angeordnet sind. Dabei können die Kavitäten in einer Draufsicht beispielsweise die Form eines Kreissegments oder eines Kreises haben. Andere Formen, wie beispielsweise ovale, rechteckige oder dreieckige Formen, sind jedoch ebenfalls denkbar.
  • Fig. 4a und Fig. 4b zeigen in einer Draufsicht und als dreidimensionaler Körper den Permanentmagneten 3.
  • Der wenigstens eine Permanentmagnet 3 ist von mehreren, konzentrisch zueinander angeordneten Ringkörpern 13 bereitgestellt, wobei die axiale Abmessung A des wenigstens einen Permanentmagneten 3 kleiner ist als die radiale Abmessung zwischen dem Innendurchmesser D1 des Permanentmagneten 3 und dem Außendurchmesser D2 des Permanentmagneten 3.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass der Permanentmagnet 3 aus einzelnen nebeneinander angeordneten Rechteckkörpern gebildet ist. Dabei stellt jeder Rechteckkörper einen Magneten dar, wobei in Summe der Rechteckkörper der Permanentmagnet 3 ausgebildet ist.
  • In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haftmagneten 1 gezeigt. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Haftmagnet 1 Teil einer elektromagnetischen Kupplung und/oder Bremse, die mit einem als Ankerplatte ausgebildeten Werkstück zusammenwirkt, die in Fig. 5 der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt ist.
  • Im Unterschied zur ersten Ausführungsform nach Fig. 1 weist der Haftmagnet 1 nach Fig. 5 einen äußeren Polkörper 7 einerseits und einen inneren Polkörper 6 andererseits auf, die werkstückseitig Polflächenkörper 8 und 9 bereitstellen, die in ihrer geometrischen Ausgestaltung in etwa gleich groß ausgebildet sind, d. h. in etwa gleich groß ausgebildete Oberflächen werkstückseitig bereitstellen. Im Unterschied hierzu zeigt Fig. 1 eine Ausgestaltung, wonach der innere Polflächenkörper 8 hinsichtlich seiner Oberflächenausgestaltung sehr viel größer ausgebildet ist, als der äußere Polflächenkörper 9. Ferner unterscheiden sich die beiden Haftmagneten 1 gemäß der Ausführungsformen nach den Fign. 1 und 5 hinsichtlich der Ausgestaltung und Anordnung des Permanentmagneten 3.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der werkstück- bzw. ankerplattenseitig vorgesehenen Kavitäten 11 bewirkt in schon vorbeschriebener Weise den Vorteil einer magnetischen Sättigung. Dabei wiegt dieser Vorteil umso schwerer, je größer die geometrischen Abmessungen in der werkstückseitigen Oberflächenausgestaltung zwischen äußerem Polflächenkörper 9 einerseits und innerem Polflächenkörper 8 andererseits ausfallen.
  • Bei der elektromagnetisch schaltbaren Kupplung und/oder Bremse gemäß Fig. 5 kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäß vorgesehenen Kavitäten 11 in schon vorbeschriebener Weise vom inneren Polflächenkörper und/oder vom äußeren Polflächenkörper bereitgestellt sind. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass die in Fig. 5 nicht im Besonderen dargestellte Ankerplatte eine erfindungsgemäße Kavität 11 aufweist. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Ankerplatte eine solche Kavität 11 haftmagnetseitig bereitstellt, d. h. die Kavität 11 von einer Oberfläche der Ankerplatte bereitgestellt ist, die dem Elektromagneten 2 zugewandt ist.
  • Gemäß einer Alternative kann ferner vorgesehen sein, dass sowohl ein Polflächenkörper 8 oder 9 oder beide Polflächenkörper 8 und 9 eine entsprechende Kavität 11 aufweisen als auch die Ankerplatte. Dabei ist es in einem solchen Fall besonders bevorzugt, wenn die Kavitäten 11 von Ankerplatte einerseits und Polflächenkörpern andererseits versetzt zueinander angeordnet sind.
  • Die Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kavität 11 erbringt den schon vorerläuterten Vorteil einer magnetischen Sättigung. Insofern ist es auch nicht von Bedeutung, ob die Kavität 11 haftmagnetseitig oder ankerplattenseitig ausgebildet ist. Von allein entscheidender Bedeutung ist es, dass eine solche Kavität 11 überhaupt vorgesehen ist, sei es, dass sie von der Ankerplatte oder von einem oder beiden Polflächenkörpern 8, 9 bereitgestellt ist.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Haftmagnet
    2
    Elektromagnet
    3
    Permanentmagneten
    4
    Magnetgehäuse
    5
    Spule
    6
    innerer Polkörper
    7
    äußerer Polkörper
    8
    innerer Polflächenkörper
    9
    äußerer Polflächenkörper
    10
    Verbindungssteg
    11
    Kavität
    12
    Ringkörper
    13
    Flachseite
    14
    Flansch
    15
    Spulenraum

Claims (14)

  1. Haftmagnet zur magnetischen Aufnahme eines Werkstücks (W), aufweisend einen Elektromagneten (2) und einen Permanentmagneten (3),
    - wobei der Elektromagnet (2) ein Magnetgehäuse (4) und eine Spule (5) aufweist,
    - wobei das Magnetgehäuse (4) die Spule (5) zumindest teilweise umschließt und
    - wobei das Magnetgehäuse (4) einen ersten, inneren Polkörper (6) und einen zweiten, äußeren Polkörper (7) aufweist,
    sowie aufweisend einen inneren Polflächenkörper (8) und/oder einen äußeren Polflächenkörper (9),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der innere Polflächenkörper (8) wenigstens eine Kavität (11) aufweist und/oder der äußere Polflächenkörper (9) wenigstens eine Kavität (11) aufweist.
  2. Haftmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Polkörper (6) und der äußere Polkörper (7) durch wenigstens einen Verbindungssteg (10) miteinander verbunden sind.
  3. Haftmagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Polkörper (6), der äußere Polkörper (7) und der Verbindungssteg (10) einstückig ausgebildet sind.
  4. Haftmagnet nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Polkörper (7) gegenüber dem inneren Polkörper (6) werkstückseitig hervorsteht, und dass der Permanentmagnet (3) und der innere Polflächenkörper (8) derart am inneren Polkörper (6) angeordnet sind, dass sich der Permanentmagnet (3) zwischen dem inneren Polkörper (6) und dem inneren Polflächenkörper (8) befindet und sich die werkstückseitige Oberfläche des inneren Polflächenkörpers (8) in einer Ebene mit der werkstückseitigen Oberfläche des äußeren Polkörpers (7) befindet,
    oder
    dass der innere Polkörper (6) gegenüber dem äußeren Polkörper (7) werkstückseitig hervorsteht, und dass der Permanentmagnet (3) und der äußere Polflächenkörper (9) derart am äußeren Polkörper (7) angeordnet sind, dass sich der Permanentmagnet (3) zwischen dem äußeren Polkörper (7) und dem äußeren Polflächenkörper (9) befindet und sich die werkstückseitige Oberfläche des äußeren Polflächenkörpers (9) in einer Ebene mit der werkstückseitigen Oberfläche des inneren Polkörpers (6) befindet.
  5. Haftmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kavität (11) als kreisförmige Rille ausgebildet ist.
  6. Haftmagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Polflächenkörper (8) und/oder der äußere Polflächenkörper (9) mehrere, insbesondere konzentrisch zueinander angeordnete, Kavitäten (11) aufweist.
  7. Haftmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Polflächenkörper (8) und/oder der äußere Polflächenkörper (9) mehrere Kavitäten (11) aufweist, die entlang einer oder mehrerer unterbrochener Kreisbahnen angeordnet sind, vorzugsweise, dass die mehreren Kavitäten (11) zueinander versetzt entlang mehrerer, konzentrischer unterbrochener Kreisbahnen angeordnet sind.
  8. Haftmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Permanentmagnet (3) von einem Ringkörper (13) oder mehreren, vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordneten, Ringkörpern (13) bereitgestellt ist, wobei die axiale Abmessung (A) des wenigstens einen Permanentmagneten (3) kleiner ist als die radiale Abmessung zwischen dem Innendurchmesser (D1) des wenigstens einen Permanentmagneten (3) und dem Außendurchmesser (D2) des wenigstens einen Permanentmagneten (3).
  9. Haftmagnet nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachseite des wenigstens einen Permanentmagneten (3) parallel zur Flachseite des inneren Polflächenkörpers (8) und/oder zur Flachseite des äußeren Polflächenkörpers (9) ist.
  10. Haftmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (B) der wenigstens einen Kavität (11) derart ausgebildet ist, dass sich im unbestromten Zustand der Spule (5) eine magnetische Sättigung des verbleibenden Materials des inneren Polflächenkörpers (8) und/oder äußeren Polflächenkörpers (9) im Bereich der jeweiligen wenigstens einen Kavität (11) einstellt.
  11. Haftmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Polkörper (6), der äußere Polkörper (7) und der Verbindungssteg (10) einen Magnettopf bilden, vorzugsweise, dass der Magnettopf in Richtung des inneren Polflächenkörpers (8) und/oder des äußeren Polflächenkörpers (9) geschlossen ausgebildet ist.
  12. Haftmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Polkörper (6) und/oder der äußere Polkörper (7) und/oder der Verbindungssteg (10) aus einem weichmagnetischen Material gebildet sind.
  13. Haftmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Permanentmagnet (3) derart zur Spule (5) angeordnet ist, dass ein von der Spule (5) im bestromten Zustand der Spule (5) erzeugtes Magnetfeld dem vom wenigstens einen Permanentmagneten (3) erzeugten Magnetfeld entgegenwirkt.
  14. Elektromagnetisch betätigbare Bremse oder Kupplung, mit einem Haftmagneten (1) und einer damit zusammenwirkenden Ankerplatte, wobei der Haftmagnet (1) einen Elektromagneten (2) und einen Permanentmagneten (3) aufweist, wobei der Elektromagnet (2) ein Magnetgehäuse (4) und eine Spule (5) aufweist, wobei das Magnetgehäuse (4) die Spule (5) zumindest teilweise umschließt und wobei das Magnetgehäuse (4) einen ersten, inneren Polkörper (6) und einen zweiten, äußeren Polkörper (7) aufweist, und wobei der Haftmagnet (1) einen inneren Polflächenkörper (8) und/oder einen äußeren Polflächenkörper (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Polflächenkörper (8) wenigstens eine Kavität (11) aufweist und/oder der äußere Polflächenkörper (9) wenigstens eine Kavität (11) aufweist oder dass die Ankerplatte vorzugsweise haftmagnetseitig eine Kavität (11) aufweist.
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